Бутан молекулярная энергия

Несмотря на то, что энергия диссоциации связей С-С меньше энергии диссоциации связи С-Н, распад низших алканов (этан, пропан, бутан) происходит по связи С-Н, что объясняется отсутствием стери-ческого фактора. Начиная с пентана, распад происходит преимущественно по связям С-С. Большая молекулярная масса и степень разветвления молекулы обусловливает повышение ее реакционной способности. Скорость распада высокомолеку-лярно-го алкана по отношению к низкомолекулярному алкану может отличаться в 10 раз. [c.109]

Пытаясь объяснить наблюдаемое для некоторых полимеров медленное снижение молекулярного веса и быстрое выделение улетучивающихся веществ, один из авторов этой главы около 15 лет назад предложил механизм с преимущественным разрывом концевых связей [300], который приводит к линейной зависимости уменьшения молекулярного веса от степени превращения. Однако этот механизм недостаточен для описания всех возможностей распада. Формально можно было бы рассматривать весь диапазон вероятностей распада. Этот путь, однако, не является удовлетворительным. Действительно, судя по нулевым энергиям углеводородов низкого молекулярного веса, скорости распада, этана и, нанример, пропана и бутанов должны быть различными [301]. На самом деле пиролиз последних двух происходит настолько быстрее, чем пиролиз первого, что это может считаться следствием действительного различия в связях [302]. Однако с увеличением размера молекул различия уменьшаются и должны стать несущественными в очень длинных цепях. Даже при допущении распределения энергий связи остаются не объясненными различия в выходе мономера. [c.280]

Основная особенность конформационных состояний насыщенных алифатических углеводородов заключена в наличии внешне свободного, но энергетически заторможенного вращения структурных фрагментов молекул вокруг ординарных С—С-связей. Физические причины этого торможения до сих нор окончательно не выяснены [6], хотя энергия этого торможения (т. е. количественная сторона данного явления) определена достаточно точно.. Одним из простейших соединений, на примере которого можно проиллюстрировать энергетическую разность различных конформационных состояний алифатических углеводородов, является н. бутан. На рис. 1 приведена энергетическая диаграмма различных конформаций бутана, возникающих при вращении одной из концевых метильных групп вокруг связи С-2—С-3. На том же рисунке приведены проекции Ньюмена для важнейших конформаций данной молекулы. Закономерности этой диаграммы весьма важны для понимания стереохимических особенностей конформационного состояния насыщенных алифатических углеводородов любого строения и молекулярного веса. Действительно, из рис. 1 хорошо видно, что два типа конформаций являются энергетически более устойчивыми состояниями, характерными для алифатических цепей вообще. [c.8]

Важная работа, посвященная изучению равновесия, реакции, принадлежала американским химикам Ф. Фрею и В. Генке [216]. Они изучали дегидрогенизацию этана, пропана и -бутана при 350—450° С в присутствии гелеобразной окиси хрома. Их работа показала степень диссоциации в ряду этан—пропан—бутан резко повышается с увеличением молекулярного веса углеводорода при дегидрогенизации н-бутана образуется смесь трех изомерных бутенов бутен-1, г мс-бутен-2 и тракс-бутен-2, равновесные концентрации которых не зависят друг от друга. Свободная энергия образования цис- и тра с-бутенов-2 оказалась меньше энергии образования бутена-1,что объясняло его большую устойчивость. Наличие в продуктах дегидрогенизации к-бутана небольших количеств дивинила авторы объяснили дегидрогенизацией бутиленов. Исследования с применением меченых атомов [217] подтвердили сделанный ими вывод. Фрей и Генке получили один из первых патентов по дегидрированию парафиновых углеводородов на окисных катализаторах [218]. [c.172]

Сенсибилизированные ртутью реакции парафинов исследовались довольно широко с целью разработки промышленных методов получения разветвленных алканов или олефинов с высоким молекулярным весом. Как правило, реакции проводились в проточной системе в области температур от комнатной до 400°. Приведем некоторые типичные примеры 98% к-бутан > жидкий углеводород при скорости потребления энергии 8 квт/кг [126] [c.86]

Были проделаны соответствующие термодинамические расчеты [143] реакций гидрохлорирования. Полученные при этом данные послужили для выбора оптимального режима гидрохлорирования н-бутилена на окис-ном катализаторе. Для расчета значений термодинамических свойств 1- и 2-хлор-бутанов в настоящее время еще не имеется достаточно надежных молекулярных данных. Это объясняется тем, что для этих углеводородов не известны формы поворотных изомеров и их энергии. Поэтому расчеты были сделаны при помощи эмпирических приемов и аналогий, которые дают приближенные значения энтропий при стандартной температуре (298, 16°К). [c.71]

Рис. 99. Влияние молекулярного веса и состава смеси на критическую энергию воспламенения от электрической искры 1 —метан 2 — этан 3 —бутан 4 —гептан.

Когда атомы водорода метильной группы находятся в заторможенном положении по отношению к группам у атома углерода, к которому присоединена метильная группа, то один из водородов должен обязательно располагаться над кольцом, сближаясь с син-аксиаль-ными атомами водорода в положениях 3 и 5 на расстояние 180 пм. Такие взаимодействия не возникают в экваториальном изомере. Поскольку в аксиальном метилциклогексане имеются два гош-бутановых взаимодействия, разница в энергии аксиального и экваториального изомеров должна быть равна удвоенному значению разницы энергии для гош- и анги-бутанов, т. е. около 7,0 кДж/моль. Это хорошо согласуется с большинством экспериментальных данных [21 а] так, например, эта величина, определенная в работе [37], составляет 7,5 кДж/моль. Расчеты, основанные на молекулярной механике и теории молекулярных орбиталей, также приводят примерно к этим значениям [33, 34, 38]. [c.88]

В упомянутой выше работе по дейтерированным бутанам найдено, что в и-бутане-1,1,1,2,2,3,3-1)7 при энергии электронов 80 эв примерно 15% всех молекулярных ионов, в которых произошел обмен, распадается с образованием хзднов пропила, а более чем 25% этих иопов — с образованием ионов этила. Из рассмотрения масс-сиектров бутана-1,1,1,3,3-1)5 [c.274]

Радиационная химия органических веществ. При действии ионизирующих излучений на органические соединения обычна образуется сложная смесь различных веществ. Так, например, Хониг и Шеппард [Н95] облучали бутан дейтронами с энергией в 12Мзв(А5 микроамперчасов), пропуская ток газа через камеру для облучения. При этом было получено около 10 мл жидкости, которую удалось, частично разделить путем перегонки при пониженном давлении. Первая фракция была прозрачна и имела запах камфоры следующие фракции были желтого цвета, а остаток представлял собой вязкую жидкость коричневого цвета, которая флуоресцировала в ультрафиолетовом свете и имела запах смазочного масла. Результаты определения физических констант жидкости до ее, перегонки свидетельствуют о том, что она состояла преимущественно из предельных углеводородов, а также содержала 1°/о бензола и небольшие количества непредельных углеводородов. Третья фракция отгона имела точку кипения 208°С молекулярный вес был равен около 220. Средний молекулярный вес остатка составлял 400. [c.229]

В современной технике газоразде.ления наблюдается тенденция к применению низкомолекулярных абсорбентов и, следовательно, к проведению процесса абсорбции при более низких температурах. Так, на ранних стадиях для газоразделения применяли нелетучие масла с молекулярным весом 80—120 и абсорбцию проводили при температурах 20—75° С. В более поздних установках стали использовать легкие абсорбенты пентан, бутан, пропан и, наконец, даже этан с переходом на все более низкие температуры абсорбции. При этом грань между абсорбционно-отпарной колонной и ректификационной колонной установок низкотемпературной ректификации все более стирается. С приближением молекулярного веса абсорбента к значениям среднего молекулярного веса разделяемой смеси газов процесс абсорбции все более приближается к процессу ректификации, в результате чего уменьшаются потери энергии от необратимости процесса. Процесс становится экономичнее. [c.174]

Б. Г. Дзантиев. С повышением энергии возбуждения с процессом молекулярного отщепления начинает конкурировать процесс отщепления атомарного водорода последний расходуется на гидрирование этилена. Экспериментально наблюдаются продукты гидрирования — этан и бутан. Можно видеть, что в то время как обычно отношение этана к бутану соответствует константам реакций диспропорционирования и рекомбинации, в случае возбужденных этильных радикалов наблюдается преобладание реакций диспропорционирования и прямого взаимодействия с рн с отрывом водорода. [c.37]

Из сравнения тепловых эффектов реакций видно, что фторирование — сильно экзотермическая реакция. Идет очень легко (в обычных условиях сопровождается деструкцией вещества) хлорирование — также экзотермическая реакция, ИДет легко бромирование по сравнению с хлорированием протекает труднее (эндотер-мичность I стадии), а иодирование практически не идет из-за большой эндотер-мичности первой стадии процесса. 68. Реакция не идет, так как она эндотермична, требует большой затраты энергии ДЯ = 346,94 — 280,06 = - -66,88 кДж/моль (см. ответ к задачам 66 и 67). 72. В изопентане 1 третичная, 2 вторичных и 9 первичных С—Н связей. На одну третичную С—Н связь приходится 22% продукта хлорирования, на одну вторичную — 14%, на одну первичную 50/9=5,5%. Относительная реакционная способность первичной, вторичной и третичной С—Н связей будет соответственно 5,5 14 22, т. е. 2,5 4. 73. а) В бутане 6 первичных и 4 вторичных С—И связей. Примем за х процентное содержание первичного галогенида и составим уравнение (6-1)/(4-32) = дс/(100 — дс), х = = 4,5%. Первичного бромистого бутила 4,5%, вторичного 95,5% б) аналогично вычисляется содержание первичного и третичного галогенидов, образующихся при бромировании изобутана. Первичного —0,6%, третичного 99,4%. 83. 2,2,4,4-Тетраметилпентан. 105. О молекулярной рефракции см. [2], I, стр. 350—352 [5], стр. 198—204. 106. О геометрической изомерии см. [1], стр. 64 [4], I, стр. 151. Конформационные превращения алканов происходят без разрыва а-связи цис-транс-изомеризация сопровождается разрывом я-связи и поэтому требуется большая затрата энергии. 111. Различие объясняется тем, что векторная сумма диполей, образованных поляризованными связями С — С1 для чис-изомера не равна, а для транс-изомера равна нулю [c.186]

Радиационное разложение определяется как вынужденный разрыв химической связи под действием облучения, сопровождающийся образованием молекул меньшего (по сравнению с исходным) молекулярного веса. Может оказаться, что при поглощении энергии облучения произойдет разрыв многих связей, но часть из них быстро восстановится, так что эти разрывы не удастся наблюдать. В полиэтилене, например, энергия С — С-связи значительно меньше, чем энергия С — Н-связи. Поэтому происходит преимущественный разрыв С — Н-связей. Вероятно, при разрыве С — С-связи два образовавшихся длинных фрагмента цепи жестко связаны в твердой матрице и имеют возможность воссоединиться. При облучении газообразных углеводородов (этан, пропан, бутан) а-частицами от родонового источника соотношение количеств образовавшихся водорода и метана для всех указанных газов одинаково и равно 5 1. Теоретического обоснования столь точного выполнения указанного соотношения не имеется . При облучении неопентана отношение СН4 Нг равно единице. В неопентане на 4С — С-связи приходится 12СН-связей. Эти сведения приводятся для того, чтобы акцентировать внимание на возможности разрыва С — С-связи при облучении. Разумеется, выделение низкомолекулярных углеводородов из полиэтилена низкой плотности, полипропилена и других полимеров во время облучения свидетельствует о необратимом разрыве С — С-связей. В этих случаях образуются фрагменты, достаточно подвижные, чтобы выйти из матрицы. [c.435]

Изменения физико-химических свойств и структуры неот-вержденных эпоксидных смол, происходящие в различных условиях под действием ионизирующих излучений, исследованы методами инфракрасной спектроскопии (ИКС), электронного парамагнитного резонанса (ЭПР), масс-спектрометрии (МС) и другими современными методами [2, 3, 9, 10, 33, 39, 41, 42, 44, 46, 69, 70]. Объектами изучения в этих и других работах служили жидкие и твердые эпоксидно-диановые смолы ЭД-20, ЭД-16, ЭД-10, ЭД-8, Э-40, Э-33, Э-41 и другие с молекулярными массами от 390 до 1100 и более и содержанием эпоксидных групп от 0,35 до 21,9. Эти смолы были синтезированы на основе эпихлоргидрина и дифенилолпропана, а также эпихлоргидрина и таких дифенолов, как п, га -диоксидифенилпропан 2,2-ди-(4-оксифенил)- пропан 2,2-ди-(4-оксифенил)-бутан и 1,1-ди-(4-ок-сифенил)-циклогексан. Смолы облучали до поглощенных доз 10—20 000 кДж/кг на воздухе и в вакууме при температурах 20—100° С 7-лучами °Со и потоком электронов высоких энергий соответственно на универсальных изотопных установках и электронных ускорителях. Мощность поглощенной дозы Р при у-облучении варьировали от 0,84 до 21 Вт/кг, а при электронном облучении мощность достигала 10 МВт/кг. Изучение молекулярной структуры облученных эпоксидных смол методом инфракрасной спектроскопии, проведенное на спектрофотометрах иК-10, ИКС-14 и других в диапазоне длин волн 400—4000 см на отпрессованных образцах в виде таблеток с ЫаС1, ЫР и 14 [c.14]

Птицын и Шаронов исходят из предположения, что наиболее устойчивому поворотному изомеру мономерной единицы в растворе полимера соответствует тот же набор углов, что и в кристалле. Экспериментальные данные по поворотной изомерии малых молекул (глава III) показывают, что почти все исследованные соединения кристаллизуются в той конфигурации, которая является наиболее устойчивой в газовой фазе. Даже такие вещества, как 1,2-дихлорэтап или 1,2-дибромэтан, кристаллизуются в виде транс-изомера, наиболее устойчивого в газовой фазе, несмотря на стабилизацию свернутого поворотного изомера меж-молекулярным ориентационным взаимодействием. Тем более это относится к неполярным низкомолекулярным веществам например к н.-бутану, для которого не только положение наиболее устойчивого поворотного изомера, но даже разность энергий между ним и менее устойчивым изомером практически одинакова в газе и в конденсированном состоянии. Как уже указывалось (стр. 127), дисперсионные силы, ответственные за межмолекулярпое взаимодействие в неполярных веществах, практически не влияют на поворотную изомерию. Положения наиболее устойчивых поворотных изомеров могут отличаться в газе и конденсированной фазе только в тех случаях, когда разность энергий между поворотными изомерами в газе мала и менее устойчивому в газовой фазе изомеру соответствует значительно более плотная упаковка в кристалле, чем более устойчивому. Такие случаи редки. [c.255]